表压力与绝对压力之间的区别
表压力和绝对压力是压缩空气系统及工业应用中两大主要压力基准。本文阐述二者区别,介绍对应计量单位(barg 和 bara),并说明各自的使用场景,帮助规避影响系统性能与能耗的计量误差。
什么是表压力?
表压力以大气压力为基准。任何通风腔体都会与外界大气自然达到压力平衡,因此读数无需扣除大气压力,这也使其成为绝大多数工业流程与检测工序的常用基准。
表压力也称作有效压力,计量单位为 barg 或 psig(等效单位为 bare 和 psie),常用单位如下。
单位
barg(表压巴) |
表压力的标准公制单位 | |
bar (e) / bare |
barg 的同义写法,在欧洲地区普遍使用 | |
psig(磅 / 平方英寸表压) |
对应英制单位 | |
kPag(千帕表压) |
应用于部分地区标准 |
什么是绝对压力?
与表压力不同,绝对压力以绝对真空(零压力)而非大气压力为基准。因此其在常规工业场景中使用较少,主要应用于各类专业工况。绝对压力的计量单位为 bara 或 psia。
单位
bara(绝压巴) |
标准公制单位,以绝对真空为基准 |
psia(磅 / 平方英寸绝压) |
bara 对应的英制单位 |
Pa / kPa / MPa |
国际标准单位,适用于科学研究与工程规范 |
真空巴 |
用于标识负压(低于大气压),常见于工艺图纸 |
该选用哪种压力?
通常,测量受大气影响的压力时,需以表压力为基准,其数值为总压力减去大气压力。典型应用为检测空气压缩机的输出压力。
测量不受大气压力影响的压力时,则应选用绝对压力。典型应用为全密封容器的密封性检漏。
值得注意的是,表压巴与绝压巴的差值恒等于大气压力,因此二者之间的换算十分简便。
如何将 barg 转换为 bara
表压力与绝对压力的差值恰好为一个标准大气压(约 1.01325 巴)。也就是说,在任何应用场景中,bara 数值始终比 barg 数值大 1.01325 巴。下表结合常见工业应用展示二者换算关系。
应用压力示例
| 应用领域 | 典型用途 | 压力 (barg) | 压力 (bara) |
|---|---|---|---|
| 高压空气 / 气体 | 燃气轮机燃料增压、制氮及气体储存 | 400 barg | 401.013 bara |
| 超高压空气 | 潜水气瓶充气、激光金属切割、高压塑料成型 | 200 barg | 201.013 bara |
| 气体增压 | 天然气、氢气管道、化学工艺 | 50 barg | 51.013 bara |
| 高压空气 | 专用气动工具、空气制动系统、工业机械 | 13 barg | 14.013 bara |
| 中压空气 | 大型工业设施 | 10 barg | 11.013 bara |
| 通用型车间气源 | 气动工具、一般制造、车间应用 | 7 barg | 8.013 bara |
| 低压空气 / 气体 | 曝气,气力输送 | 0.5 barg | 1.513 bara |
| 低真空 | 真空包装、干燥工艺、输送 | -0.9 barg | 0.113 bara |
| 接近绝对真空 | 理论绝对真空,实际工况中无法达到 | -1.01325 barg | 0.000 bara |
绝对压力计算公式
可通过以下公式完成表压与绝对压力的换算:
绝对压力 (bara) = 表压 (barg) + 大气压力 (1.01325 bar)
例如,一套运行压力为 7 barg 的压缩空气系统,其绝对压力为 7 + 1.01325 = 8.013 bara。
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表压力是否可以为负值?
可以。当被测压力低于大气压力时,就会出现负表压,真空系统便是典型场景。例如 -0.9 barg 代表压力比大气压低 0.9 巴,该工况常见于真空包装、干燥工艺。
什么是压差?
压差用于测量系统内两个测点的压力差值,不以大气压或绝对真空作为基准。在压缩空气系统中,常用来监测滤芯状态、介质流量以及设备部件间的压力损失。
bar (e) 或 bare 是什么?
bar (e)(也写作 bare)是 barg(表压巴)的另一种写法,在欧洲地区及科研场景中使用更为普遍。二者基准一致,均以大气压力为参照。